Alat optik mikroskop – UN fisika SMA/MA 2012

1. Soal UN 2011/2012 C61 No.24

Perhatikan gambar jalannya sinar pembentukan bayangan pada mikroskop berikut. Jarak lensa obyektif dan lensa okuler dari mikroskop tersebut adalah…

A. 20 cmAlat optik mikroskop - UN fisika SMA MA 2012 - 1
B. 24 cm
C. 25 cm
D. 27 cm
E. 29 cm

Pembahasan
Mikroskop digunakan untuk melihat benda yang berukuran sangat kecil atau benda yang tidak dapat dilihat langsung dengan jelas oleh mata. Mikroskop yang paling sederhana terdiri dari dua lensa konvergen alias lensa cembung. Lensa yang berjarak dekat dengan benda atau obyek disebut lensa obyektif. Lensa yang berjarak dekat dengan mata disebut lensa okuler atau lensa mata. Lensa obyektif berfungsi untuk menghasilkan bayangan nyata. Bayangan nyata yang dihasilkan oleh lensa obyektif dianggap sebagai benda oleh lensa okuler. Selanjutnya lensa okuler memperbesar bayangan tersebut sehingga dapat dilihat dengan jelas oleh mata.

Diketahui :
Panjang fokus lensa obyektif (fob) = 1,8 cm (fokus positif karena lensanya konvergen/cembung)
Panjang fokus lensa okuler (fok) = 6 cm (fokus positif karena lensanya konvergen/cembung)
Jarak benda dari lensa obyektif (sob) = 2 cm (jarak benda positif karena benda dilalui cahaya)
Ditanya : Jarak lensa obyektif dan lensa okuler dari mikroskop (panjang tabung = l)
Jawab :

Jarak bayangan dari lensa obyektif (sob’) :
1/sob + 1/sob’ = 1/fob
1/sob’ = 1/fob – 1/sob
1/sob’ = 1/1,8- 1/2 = 10/18- 9/18 = 1/18
sob’ = 18 cm
Bayangan yang dibentuk lensa obyektif tepat berada di titik fokus pertama lensa okuler, sebagaimana ditunjukkan pada gambar di atas.

Jarak lensa obyektif dan lensa okuler (panjang tabung = l) :
l = sob’ + fok = 18 cm + 6 cm = 24 cm
Jawaban yang benar adalah B.

2. Soal UN 2011/2012 A81 No.24

Perhatikan diagram pembentukan bayangan pada mikroskop berikut.  Jarak benda terhadap lensa obyektif 1,1 cm, jarak fokus obyektif 1 cm dan jarak fokus okuler 5 cm maka perbesaran bayangan mikroskop tersebut adalah…

A. 25 kaliAlat optik mikroskop - UN fisika SMA MA 2012 - 2
B. 30 kali
C. 40 kali
D. 50 kali
E. 55 kali

Pembahasan
Diketahui :
Jarak benda dari lensa obyektif (sob) = 1,1 cm (jarak benda positif karena benda dilalui cahaya)
Panjang fokus lensa obyektif (fob) = 1 cm (fokus positif karena lensanya konvergen/cembung)
Panjang fokus lensa okuler (fok) = 5 cm (fokus positif karena lensanya konvergen/cembung)
Ditanya : Perbesaran bayangan mikroskop (M)
Jawab :
Perbesaran total mikroskop adalah hasil kali perbesaran lensa obyektif (mob) dan perbesaran sudut lensa okuler (Mok).
 
Perbesaran lensa obyektif
Rumus perbesaran lensa obyektif (mob) :
mob = hob’/hob = sob’/sob = (l – fok)/sob
Keterangan :
hob’ = tinggi bayangan yang dibentuk lensa obyektif
hob = tinggi benda
sob’ = jarak bayangan dari lensa obyektif
sob = jarak benda dari lensa obyektif
fok = fokus lensa okuler
l = panjang tabung = jarak antara kedua lensa = jarak bayangan yang dibentuk lensa obyektif (sob’) + panjang fokus lensa okuler (fok)
Jarak bayangan dari lensa obyektif (sob’) :
Terlebih dahulu hitung jarak bayangan dari lensa obyektif.
1/sob + 1/sob’ = 1/fob
1/sob’ = 1/fob – 1/sob
1/sob’ = 1/1- 1/1,1 = 11/11 – 10/11 = 1/11
sob’ = 11 cm
Bayangan yang dibentuk lensa obyektif tepat berada di titik fokus pertama lensa okuler, sebagaimana ditunjukkan pada gambar di atas.
Perbesaran lensa obyektif (mob) :
mob = sob’/sob = 11 cm / 1,1 cm = 10
 
Perbesaran lensa okuler
Jika mata berakomodasi minimum atau mata rileks, di mana bayangan yang dibentuk lensa okuler berada pada jarak tak berhingga sebagaimana ditunjukkan pada gambar di dekat lensa okuler di atas (dua garis lurus paralel sejajar) maka rumus perbesaran sudut lensa okuler (Mok) adalah :
Mok = N / fok
Keterangan :
N = titik dekat mata normal (25 cm)
fok = panjang fokus lensa okuler = 5 cm
Perbesaran sudut lensa okuler (Mok) :
Mok = N / fok = 25 cm / 5 cm = 5

Perbesaran total mikroskop
M = mob x Mok = 10 x 5 = 50
Jawaban yang benar adalah D.

Jumlah halaman : 29

Materi Pembahasan Soal :

  1. Pengukuran
  2. Vektor
  3. Gerak Lurus
  4. Gerak Melingkar Beraturan
  5. Hukum Newton
  6. Dinamika Rotasi
  7. Usaha dan Energi
  8. Elastisitas
  9. Momentum, Impuls dan Tumbukan
  10. Fluida Dinamis
  11. Suhu, Kalor dan Perpindahan Kalor
  12. Termodinamika
  13. Gelombang Mekanik
  14. Alat Optik
  15. Gelombang Cahaya
  16. Gelombang Bunyi
  17. Listrik Statis
  18. Listrik Dinamis
  19. Gaya Magnet
  20. Listrik Arus Bolak Balik
  21. Efek fotolistrik
  22. Relativitas Khusus
  23. Fisika Inti
Anda perlu masuk untuk melihat isi sepenuhnya. Silahkan . Bukan Member? Bergabung